CN101125385A - 一种兼具高/低速走丝的电火花线切割机 - Google Patents

Abstract

一种兼具高/低速走丝的电火花线切割机，用于加工工件，它包括设有下线架的床身、设有上线架的立柱以及运丝结构，运丝结构包括绝缘底座、脉冲电源、电极丝若干个导轮和两组储丝筒，其中：绝缘底座置于床身上；脉冲电源的正极与电极丝靠导电碳块接通，负极连接至放置在所述绝缘底座上的工件；导轮分别安置在上、下线架上，对电极丝进行导向与支撑；以及两组储丝筒分别设置在床身和立柱上。本发明电火花线切割机单向走丝或双向走丝不受限制，走丝速度慢或快有较大的弹性，铜(合金)或钼(合金)丝等都可以作为电极丝，介质(加工液)有选择的余地，厚薄工件切割的适用空间大、有色或无色金属加工的可行性高。本发明具有加工形式开放、制造容易、节省成本和经济实用等优点。

Description

一种兼具高/低速走丝的电火花线切割机

技术领域

本发明涉及一种电火花线切割机，尤其指兼具高/低速走丝的电火花线切割机。

背景技术

自俄罗斯学者B.R.Lazalenko提出电加工理论及采用该技术以来，电火花线切割机被广泛应用在各种金属的加工行业，尤其是后来迅速发展的模具制造业。对于难加工的材料、复杂形状的表面、超薄和狭窄缝隙、各种高及低刚度弹性工件、零件以及特殊微细和精密要求高、光洁度不同程度需要的零配件、模具等加工疑难问题，很大程度得靠电火花线切割机解决。电火花线切割机已取代了大部分传统的金工与手工的工具，已被研发及制造成既实用又精密的工具机。

我国电火花线切割机自成一格，如图1a所示，采用钼合金丝4′作为电极，装置在圆形储丝筒40上，加工时可以正反双向转动，且将钼丝对准线架上的导轮43左右移动，让钼丝重复使用(每次绕丝100-200公尺)，并在机床上快速又长时间对工件(负电极)的放电，产生高热及爆发力起着切割功能。这种电火花线切割目前被统称为快速走丝线切割机，其有别于国外用铜(合金)丝的慢速走丝电火花线切割机。

如图1b所示，现有的慢速单向走丝切割机，使用铜(合金)丝4″做电极，装置在圆形储丝筒40上，其使用的电流可以较上述快速走丝线切割机大，但加工时所用的介质(离子水)要求也高，另外，铜丝是一用即不能重复使用，材料成本高，所以力求运丝的速度要慢，以便节省电极丝的消耗，加工的效果则能达到比较高的精度与光洁度，切割速度一般比快速走丝线切割机来得快。

快速走丝线切割机采用的钼(合金)丝电极，抗拉性强，比铜丝不易延伸，故能重复使用。其加工时所用的介质普遍使用皂化液，可当润滑、排渣及冷却用，成份及浓度虽有一定的要求，但不高，所以加工成本尤其是耗材方面相对的低很多。

另外，近年来由于我国制造技术不断的提升，数控应用工艺与国际接轨，快速走丝线切割机的性能在切割速度、精度及光洁度大致能满足慢速走丝线切割能达到的要求，在高厚度工件的切割方面，甚至还比慢速走丝线切割机有过之而无不及，加工成本、购置设备费用及人员培训，一直保有很大的优势。

但是，在模具制造、金属加工与制造业内，追求其加工的可行性、更快的速度、更高的精密度、最佳的设备投资回报及最低的制作成本，乃是本申请人一直以来致力研究的内容。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能按需要选择运行模式的兼具高/低速走丝的电火花线切割机，以达到加工形式开放、加工可行性高和节省成本。

本发明所提供的一种电火花线切割机，用于加工工件，它包括设有下线架的床身、设有上线架的立柱以及运丝结构，其特征在于：所述的运丝结构安装在所述床身和立柱之间，包括绝缘底座、脉冲电源、电极丝若干个导轮和两组储丝筒，其中：绝缘底座置于床身上；脉冲电源的正极与电极丝靠导电碳块接通，负极连接至放置在所述绝缘底座上的工件；导轮分别安置在上、下线架上，对电极丝进行导向与支撑；以及两组储丝筒分别设置在床身和立柱上。

在上述的电火花线切割机中，还包括两个分别设置在所述工件上、下方的用于定位导轮的支架。

在上述的电火花线切割机中，储丝筒分别装有可控制其速度及正、反方向转动的调频驱动装置。

在上述的电火花线切割机中，电极丝为钼丝、铜丝或铜包钢丝等。

由于采用了上述的技术解决方案，本发明电火花线切割机单向走丝或双向走丝不受限制，走丝速度慢或快有较大的弹性，铜(合金)丝、钼(合金)丝或铜包钢丝都可以作为电极丝，介质(加工液)有选择的余地，厚薄工件切割的适用空间大、有色或无色金属加工的可行性高。本发明具有加工形式开放、制造容易、节省成本和经济实用等优点。

附图说明

通过以下对本发明电火花线切割机的一实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本发明的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为：

图1a是现有电火花线切割机快速双向走丝示意图；

图1b是现有电火花线切割机慢速单向走丝示意图；

图2a是本发明电火花线切割机的结构示意图；

图2b是本发明电火花线切割机运丝结构示意图；

图3是本发明电火花线切割机运丝结构在工作中工件放置于X与Y可移动的上下两块拖板上作X、Y轴运动切割的示意图。

具体实施方式

本发明的总体思想是：利用本申请人在专利号为ZL 200400020295.0所提供的机床，通过结构改进，以达到加工形式开放、加工可行性高和节省成本。

如图2a～b所示，本发明电火花线切割机包括设有下线架的床身10、设有上线架的立柱20、运丝结构和装有电脑的具备编程与切割控制功能的控制***，用于加工工件2。

运丝结构包括绝缘底座1、脉冲电源3、钼丝或铜丝4、若干导轮5、支架6和储丝筒41、42，其中：

绝缘底座1置于电火花线切割机的床身10与工件2之间，作为放电加工时脉冲电源3仅在钼(或铜)丝4与工件2形成回路，不与床身构成任何带电通路。

如图3所示，工件(被加工物)2一般放置于床身的延X轴与Y轴方向可移动的上下两块拖板上。

如图2b所示，脉冲电源3的正极与钼(铜)丝4靠导电碳块接通，负极则直接连通于工件2上，整个回路必须与床身10绝缘。

钼丝或铜丝4仍做为放电切割时的电极。

导轮5分别置于上、下线架上作为钼丝或铜丝4导向与支撑用。

支架6，设置于工件的上、下方，靠导轮支撑钼或铜丝，切割时与工件相对作X与Y轴向运动。

储丝筒41、42分别装置调频驱动，可调速及正反转，当储丝筒41正转放丝时，储丝筒42则为反转做绕丝及紧丝用，反之换向时储丝筒41和储丝筒42的动作则相反，如此可将储丝筒所绕的钼丝或铜丝作单向放电使用或双向重复使用，每次，某方向走丝的速度与时间在控制器里设定，视工件需要的光洁度与精密度而编程，可以达到节省电极丝、电源等生产成本的目的。

铜丝以抗拉性强的铜包钢丝为佳，这样降低使用成本。

运丝的速度可以设计为每分钟数公尺到数十公尺，甚至如快速走丝的线速度同样快。正、反向运丝的时间也可以任意设定及调整，理论上以正向时间长于反向时间为主，如此则能在每一段电极丝上选择多次使用或单次使用，根据所要的被加工物之精度、光洁度、加工速度或经济目的而定，当每卷的铜或钼电极丝使用过了后，因为已重新绕丝并整理过，还可以留下来，作为粗加工切割时用。

因此，本发明电火花线切割机不仅具有所有慢速走丝切割机具有的优势，还具有快速走丝线切割机的低成本、易操作、浪费少诸优点，甚至还能省却绕丝、穿丝、紧丝等最难克服的操作工艺。本发明电火花线切割机在加工中可为喷水、浸水两用，手动、自动穿丝兼备型式，是种能完全体现高精密度、高光洁度、高效率、低成本的开放、节能型电火花线切割机。

虽然本发明电火花线切割机已参照当前的具体实例进行了描述，但是本技术领域的普通技术人员应该认识到，以上的实例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化和修改。因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实例的变化，变型都将落在本发明的权利要求书的范围内。

Claims (6)

1.一种兼具高/低速走丝的电火花线切割机，用于加工工件(2)，它包括设有下线架的床身(10)、设有上线架的立柱(20)以及运丝结构，其特征在于：

所述的运丝结构安装在所述床身(10)和立柱(20)之间，包括绝缘底座(1)、脉冲电源(3)、电极丝(4)、若干个导轮(5)和两组储丝筒(41)、(42)，其中：

绝缘底座(1)置于床身(10)上；

脉冲电源(3)的正极与电极丝(4)靠导电碳块(7)接通，负极连接至放置在所述绝缘底座(1)上的工件(2)；

导轮(5)分别安置在上、下线架上，对电极丝(4)进行导向与支撑；以及

两组储丝筒(41、42)分别设置在床身(10)和立柱(20)上。

2.根据权利要求1所述的电火花线切割机，其特征在于：它还包括两个分别设置在所述工件上、下方的用于定位导轮(5)的支架(6)。

3.根据权利要求1或2所述的电火花线切割机，其特征在于：所述两组储丝筒(41、42)分别装有可控制其速度及正、反方向转动的调频驱动装置。

4.根据权利要求1所述的电火花线切割机，其特征在于：所述的电极丝(4)为钼丝。

5.根据权利要求1所述的电火花线切割机，其特征在于：所述的电极丝(4)为铜丝。

6.根据权利要求1所述的电火花线切割机，其特征在于：所述的电极丝(4)为铜包钢丝。

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